[發(fā)明專利]團(tuán)塊的制造方法、還原金屬的制造方法及鋅或鉛的分離方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080041642.6
• 申請日: 2010-09-24
• 公開（公告）號: CN102510906A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 水谷范昭;原田孝夫;宮川裕;道下晴康;藤孝司朗
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: C22B1/243
• 分類號: C22B1/243;C21B13/10;C22B1/16;C22B1/244;C22B5/16;C22B7/02;C22B13/02;C22B19/30
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 雒運樸

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及使用含有金屬氧化物(特別是氧化鐵)的粉塵原料的壓塊(briquette團(tuán)塊)的制造方法，由所得到的壓塊制造還原金屬的方法，及能夠適用于分離回收鋅和鉛等揮發(fā)性金屬的方法。

背景技術(shù)

作為用于制造還原鐵的原料，當(dāng)然也會使用鐵礦石原料，但隨著近年來的鐵礦石原料的需求增加帶來的價格飛漲，對于煉鐵廠內(nèi)產(chǎn)生的含有鐵原料的粉塵的循環(huán)利用受到注目。在煉鐵、煉鋼過程中，在高溫、轉(zhuǎn)爐、熔融爐、電爐等中吹起的含有粉狀的鐵和氧化鐵的粉塵被集塵器回收。所回收的粉末(以下記述為“煉鋼粉塵”)因為含有鐵和氧化鐵，所以被作為鐵原料使用。煉鋼粉塵有各種各樣，但從熔鋼一度揮發(fā)后在氣體固化的煉鋼粉塵，從電爐發(fā)生的電爐粉塵(電爐粉塵)粒徑非常小，為數(shù)μm。

在作為還原鐵的制造設(shè)備之一的回轉(zhuǎn)爐床爐中，為了使還原反應(yīng)均勻化，需要將含有氧化金屬和碳質(zhì)物質(zhì)的原料作為壓塊供給，另外需要使壓塊維持一定的強度。可是含有碳質(zhì)物質(zhì)時，碳在比較低的溫度下也會燃燒，所以無法采取通過燒結(jié)來提高壓塊的強度的方法。因此，通過使用淀粉和糖蜜等昂貴的結(jié)合劑(以下也記述為“粘合劑”)來提高壓塊的強度。

之所以提高壓塊的強度，基于如下理由。即，若壓塊的強度低，則會發(fā)生如下操作面的問題：(1)壓塊的貯藏變得困難，因此工廠設(shè)備運轉(zhuǎn)率降低；(2)壓塊粉化，因此成品率降低；(3)若還原處理粉化的壓塊，則反應(yīng)性差，因此還原處理性能降低；(4)還原壓塊所得到的還原金屬(還原鐵：DRI)的強度變低，因此不適合需要高強度的DRI的高爐等豎爐型和熔融法，DRI的用途受到限定。

作為制造壓塊的設(shè)備，一般使用球團(tuán)制造設(shè)備、團(tuán)塊制造設(shè)備任意一種，無論在哪個設(shè)備中，都需要盡可能制造大小均勻且具有高強度的壓塊。然而，主要出于以下兩個理由，導(dǎo)致制造微粉狀原料的壓塊非常困難。第一個是，微粉的粉塵原料因為體積密度小，空隙多，所以難以制造具有強度的壓塊。如果團(tuán)塊的強度低，則在壓力下有可能碎裂，因此不能大量貯藏，在搬運中也會發(fā)生裂紋等。第二個是，為了提高團(tuán)塊的強度而在微粉原材料中混合粘合劑，但是均勻地混合粘合劑有困難。說到原因，是由于粘合劑具有粘接劑的功能，因此具有粘性，由于該粘性會妨礙均勻的混合。另外，粘合劑材料不但本身昂貴，而且因其具有粘接功能，所以在壓塊的制造或供給過程中(例如中間漏斗等)，也成為發(fā)生材料堵塞的原因。若原材料堵塞，則原料向回轉(zhuǎn)爐床爐等的供給中斷，或突然被大量供給，若是如此，則還原操作變得不穩(wěn)定。因此，期望粘合劑的使用量極力減少。

以下，對于歷來已知的微粉的粉塵原料的球團(tuán)制造方法、團(tuán)塊制造方法，舉例進(jìn)行說明。

已知在專利文獻(xiàn)1中有如下方法，如同專利文獻(xiàn)的圖1所示，用混合裝置混勻從原料儲備槽輸出的原料，以含有氧化金屬和碳的粒子作為原料，以盤式造粒裝置制造球團(tuán)的方法。詳細(xì)地說，就是由多個儲料斗決定混合比率并將多種原料輸出到原料輸送帶上。決定原料的粒徑、化學(xué)成分和含有水分的混合比率。特別是為了恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行還原反應(yīng)而調(diào)整氧化金屬與碳的比率。

在專利文獻(xiàn)2中，如同專利文獻(xiàn)的圖1所示，記述有一種由煉鋼粉塵制造固形化物的方法。如同圖所見，在該系統(tǒng)中包括如下工序：將在鋼鐵生成過種中產(chǎn)生的以鐵及其氧化物為主要成分的粉塵，與以碳為主要成分的粉體進(jìn)行混合并造粒，使這成為球團(tuán)的造粒工序；使該混合造粒體浸透水的水浸透工序；將該浸透水的球團(tuán)放入成形模具并加壓成形，從而成為團(tuán)塊的固體化工序；將該團(tuán)塊作為熔融爐的原料進(jìn)行搬運的工序；在從所述熔融爐獲得所述粉塵至所述固體化工序之間，濃縮該粉塵的鋅濃度，對于該濃縮狀態(tài)的粉塵進(jìn)行脫鋅處理的脫鋅處理工序。此外在該方法中，通過在成形之前浸透水，使混合造粒體的表面柔軟，在團(tuán)塊成型時使造粒體容易變形，由此能夠提高造粒體彼此的粘接強度。

先行技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2002-206120號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開2007-270229號公報

在還原爐，中需要進(jìn)行均質(zhì)的還原反應(yīng)，因此供給到還原爐的壓塊需要其尺寸的均勻性。若壓塊的大小有偏差，則還原反應(yīng)達(dá)不到均質(zhì)，還原鐵的品質(zhì)非常低。在專利文獻(xiàn)1的圖1中，利用球團(tuán)篩裝置對球團(tuán)進(jìn)行分級，由此確保還原爐所要求的均勻性。但是，球團(tuán)篩裝置不但導(dǎo)致球團(tuán)的供給效率變差，球團(tuán)篩裝置本身還有成本缺陷。